選煤裝置的再利用改造

薛保城，徐 玲，李 霞，王 黎

(兗礦國宏化工有限責任公司 山東鄒城 273512)

兗礦國宏化工有限責任公司(以下簡稱國宏公司)原料車間選煤裝置采用跳汰工藝洗選兗礦集團本部北宿礦高硫煤，處理能力為1 200 kt/a。洗選后的精煤經X409/410精煤脫水篩脫水、X411/412環錘式破碎機破碎后，由X801精煤輸送皮帶機運輸至2#轉載點，經除鐵器X801/1除鐵后轉至2#轉載點至氣化磨煤倉上輸煤皮帶機X804，再經除鐵器X805除鐵后轉至氣化磨漿倉上配倉刮板機X806，通過控制磨煤機(A#、B#和C#)儲煤倉液壓插板閥控制進煤量，保持合適的倉位。

供應氣化裝置的精煤粒度主要通過2臺環錘式破碎機進行處理，破碎機額定處理能力為150 t/h，破碎機出料粒度<25 mm。

來自精煤脫水篩、中煤脫水篩、矸石篩的篩下水經角錐傾斜板沉淀器沉淀后溢流進入濃縮機，底流送回精煤脫水篩前弧形篩再次處理。濃縮機溢流進入循環水池，再通過循環水泵用作選煤用水；濃縮機底流經底流泵送出進行壓濾，濾液回流至循環水池作為選煤用水。

原料車間2座直徑Φ24 m的半地下式濃縮池(X701和X702)容量為1 090 m3，每座濃縮池錐底配有2臺離心式底流泵，輸送量為 200 m3/h，電機功率75 kW。

循環水池配有3臺離心式循環水泵(X707、X708和X709)，流量為550 m3/h，電機功率110 kW。

1 選煤裝置破碎機的再利用

2016年10月初，隨著北宿礦的關停，國宏公司氣化選煤生產系統停止運行，原料煤儲煤筒倉和選煤生產裝置的破碎機閑置，所有氣化用煤全部通過露天原料煤配煤皮帶機800送往氣化裝置。

為了滿足生產需要，氣化用煤除了采用橫河、田莊精煤外，積極開拓西北供煤渠道，部分采用西北黃陶勒蓋煤種。但在試燒過程中發現，由于煤炭粒度普遍較大，出現磨煤效率降低、大顆粒排出物增加、煤漿濃度下降等一系列問題，給后系統生產帶來不利影響。

此外，在露天上煤的過程中，遇到雨雪等惡劣天氣時，上煤非常困難，而且場地面積有限，最大存煤量在2 000 t左右，且無法實現西北煤與橫河、田莊精煤均勻摻配，無法提升煤漿濃度。為了解決上述問題，充分利用現有原料煤儲煤筒倉，可以在儲煤筒倉倉下轉載皮帶機X307與2#轉載點至氣化磨煤倉上輸煤皮帶機X804之間搭設1臺長約65 m的皮帶機，機頭安裝除鐵器，原料煤儲煤筒倉倉下轉載皮帶機X307延長后反轉，使倉內原料煤直接去氣化裝置，而且可以達到與外部上煤皮帶機均勻配煤的目的，改造后流程如圖1所示。但該方案建設資金需要150萬元左右，項目從設計到施工完成預計需要3個月，對整個生產系統的影響較大。

圖1 原料煤破碎系統改造流程一

經多次現場實地研究，決定實施如圖2所示的原料煤破碎系統改造。將原跳汰機緩沖倉給煤機X405拆除，跨越跳汰機以及精煤脫水篩架設1臺皮帶機X409，不僅實現了將汽運原料煤通過汽車受煤系統送入原料煤儲煤筒倉進行儲存，減少了場地存煤帶來的環保治理問題和部分煤炭轉運費用，而且可以直接將原料筒倉內的存煤通過皮帶機送至破碎機破碎至25 mm以下后再送往氣化裝置，確保氣化裝置用煤粒度達標，同時還可以實現與原料煤輸送皮帶機X801進行精確配煤，也避免了雨雪等惡劣天氣造成露天原料煤配煤皮帶機800上煤困難的問題。改造完成后，原有的原料煤儲煤筒倉和環錘式破碎機重新得到了利用。

在此改造項目中，主皮帶機總長15.64 m，傾角9.23°，寬度1 000 mm，帶速1.6 m/s，輸送量300 t/h，輸送的煤炭通過傾斜度為75°的分叉溜槽進入X411/412環錘式破碎機，流向可以通過溜槽上安裝的電動閘板閥進行控制。

2017年1月改造項目實施完成后進行了聯動帶料試車，對部分存在的問題進行了處理，目前已正常投用，達到了改造目的。改造后，煤漿質量分數由61.0%左右提高至62.5%左右，每天可提高甲醇產量約133 t，年增收超過1 000萬元。

2 選煤裝置濃縮機的再利用

2017年3月，發現氣化裝置的灰水澄清槽出現結垢現象。灰水澄清槽耙料器的主要功能是利

圖2 原料煤破碎系統改造流程二

用刮板把沉降至澄清槽底部的渣漿刮至錐底排放，當錐底部的渣漿過多時，耙料機的運行扭矩增大，提升功能無法實現，一旦耙料器跳車就可能導致無法啟動，之后灰水澄清槽內渣漿會逐漸積聚，灰水澄清槽就失去了沉降作用，最終導致灰水水質惡化，氣化裝置被迫停運，進而導致整個生產系統停產。

如圖3所示，為確保在灰水澄清槽靶料器損壞的情況下系統能正常運行，在進灰水澄清槽的灰水管線上設置1根DN 300 mm管線至原料車間X701/702濃縮池分配桶，循環回水通過在原循環水管道上連接DN 200 mm的管道和球閥送往氣化裝置灰水槽，并在循環水池上方原循環水管路上安裝回流管道和閥門，以便于調節返回氣化裝置的水流量。濃縮機底流管道則鋪設部分管線連接至灰水澄清槽去往灰水處理工序704A細渣過濾崗位澄清槽底料泵P1408的出口管線上，并在底流管道至分配桶上安裝DN 200 mm的回流管道和控制閥門以調節流量。

來自氣化裝置的黑水進入濃縮機后，濃縮機上層清液溢流進入循環水池，循環水通過循環水泵X707/708/709送回氣化裝置的灰水槽，流量通過安裝的調節閥進行調節。濃縮機底流則通過底流泵X703/704或X705/706送往灰水處理工

圖3 采用濃縮機代替灰水澄清槽改造示意

序704A細渣工序的過濾機進行脫水處理，濾出的灰渣裝車外運，得到的濾液則通過濾液泵送回濃縮機分配桶。

2017年5月18日，氣化裝置灰水澄清槽再次出現耙料器因結垢嚴重而無法運轉的情況，導致灰渣沉積。為此，立即啟用2臺濃縮機代替灰水澄清槽，不僅實現了黑水的正常處理，保證了系統的連續運行，而且避免系統停車再開車帶來的經濟損失近300萬元。

3 結語

通過對原料車間選煤生產裝置部分設備的再利用改造，不僅解決了西北煤粒度大而導致磨煤機效率和煤漿濃度下降的問題，而且解決了灰水澄清槽結垢后無法在線處理而導致整個生產系統停車的問題，使閑置設備重新獲得了利用。